JGZ97型万米超深井钻机死绳固定器研制与安全性研究

作     者：秦赛博 易先中 蔡星星 张徐文 王利军 张玺亮 QIN Saibo;YI Xianzhong;CAI Xingxing;ZHANG Xuwen;WANG Lijun;ZHANG Xiliang

作者机构：长江大学机械工程学院湖北荆州434023 湖北省智能油气钻采装备企校联合创新中心湖北荆州434000 湖北江汉石油仪器仪表股份有限公司湖北武汉430205 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 

出 版 物：《石油钻探技术》 (Petroleum Drilling Techniques)

年 卷 期：2024年第52卷第2期

页      面：236-242页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金“地面旋转导向钻井新方法及其控制机理”(编号:51974035,U1262108、U1762214) 湖北省重点研发计划项目“智能钻井多维动力集成钻具研发及应用”(编号:2020BAB055)联合资助 

主　　题：死绳固定器绳轮 万米深井钻机 腹板 绳轮增强设计 试验测试 安全性 线性屈曲 稳定性 

摘      要：针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性能,三腹板绳轮的强度、安全裕度均满足钻井作业时的安全要求,确定采用三腹板绳轮。实物测试试验中,三腹板绳轮仿真结果与试验结果的最大相对误差为12.95%,综合分析仿真结果与实验结果基本吻合;线性屈曲分析表明,最大死绳拉力作用下的三腹板绳轮临界屈曲载荷为绳轮实际受载的48.8倍,满足结构稳定性要求。研究表明,三腹板绳轮可以解决死绳固定器绳轮存在的问题,可以为万米超深井钻机结构设计提供支持。